1 կգ Sumobot կառուցում ՝ 6 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Այս հրահանգը ձեզ կառաջնորդի 1 կիլոգրամանոց սումոբոտի նախագծման և կառուցման գործընթացում:

Բայց նախ, մի փոքր նախապատմություն այն մասին, թե ինչու որոշեցի գրել սա: Ես պատրաստվում էի մրցույթի համար վերանորոգել իմ հին սումոբոտը, երբ հասկացա, որ երբեք սումոբոտ պատրաստելու հրահանգ չեմ պատրաստել: Ես անցյալ տարի հանգիստ էի Instructables- ում, ուստի որոշեցի, որ այս Instructable- ով կվերադառնամ, թե ինչպես կառուցել 1 կգ քաշային սումոբոտ:

Նախ ձեզանից շատերը կհարցնեն. Ի՞նչ է սումոբոտը:

Հիմնականում սումոբոտը մի տեսակ ռոբոտ է, որն օգտագործվում է սումոբոտի կամ ռոբոտ-սումոյի մրցումների ժամանակ: Ինչպես անունն է հուշում, նպատակը սումո -ըմբշամարտի նման միմյանց ռինգից դուրս մղելն է: Սումոբոտը ինքնին նախագծված է մեկ այլ սումոբոտի ռինգից դուրս մղելու միակ նպատակով: Այս հրահանգի սումոբոտը 1 կիլոգրամ է: Կան, այնուամենայնիվ, այլ քաշային կարգեր, ինչպիսիք են 500 գրամը և 3 կիլոգրամը:

Անհրաժեշտ հմտություններ

• Computerանոթություն CAD- ին (համակարգչային օգնությամբ դիզայն)
• Oldոդման
• Programրագրավորում Arduino- ում

Այս նախագծի համար շատ հմտություններ պետք չեն: Պարզապես CAD- ի հետ հարմարավետ լինելը, զոդումը և ծրագրավորումը երկար ճանապարհ են անցնում: Մի վախեցեք, թե ինչպես է հնչում համակարգչային օգնությամբ դիզայնի բարդ ձևը: Autodesk- ը տրամադրում է անվճար համապարփակ դասընթացներ իրենց իսկ ծրագրակազմի վերաբերյալ (ես ինքս օգտագործում եմ Fusion 360 -ը) և դա չափազանց օգտակար է ճոպանները սովորող սկսնակների համար: Ինձ համար ամենակարևորը սովորելու պատրաստակամությունն ու պատրաստակամությունն է, և, իհարկե, ճանապարհին զվարճանալը:

Սրանով, եկեք սկսենք:

Պ. Ս. Այս Instructable- ը նույնպես մտնում եմ Make it Move մրցույթում: Եթե կարծում եք, որ այս հրահանգը հիանալի է, խնդրում եմ քվեարկեք նաև իմ օգտին: (Ես շապիկ եմ ուզում, իրոք հիանալի տեսք ունի:))

Քայլ 1: Մասերի ցուցակ

Մասերի ցուցակ

0.090 "6061 ալյումինե թերթ - 12" x 12 "(կամ ցանկացած 0.090" /2.2 մմ ալյումինե թերթ, որը կարող է լինել CNC'd. Ես ընտրեցի 6061 -ը, քանի որ այն կօգտագործվեր հիմնական մարմնի համար, իսկ 6061 -ը ունի բավականին մեծ ուժ)

0.5 մմ ալյումինե թերթ - 12 "x 12" (allանկացած խառնուրդ կաշխատեր. Սա միայն վերին ծածկույթի և սայրի համար է: Ես օգտագործել եմ պահեստային ալյումինի մնացորդներ)

5 մմ ալյումինե թիթեղ (Կրկին, ցանկացած համաձուլվածք կգործեր: Իմը 7075 ալյումինի մնացորդ էր):

2 x 12V DC բարձր պտտող շարժիչ (ցանկացած բարձր պտտող շարժիչ կաշխատի, օրինակ ՝ սա Amazon- ից):

2 x անիվի եզր (Կրկին, ցանկացած անիվի եզրը կաշխատեր ՝ կախված ձեր շարժիչից: Եթե ունեք 5 մմ շարժիչի լիսեռ, այս անիվները լավ կաշխատեն: Իմն իրականում իմ ունեցած հին սիլիկոնե անիվներն են)

4 IR հեռավորության սենսորներ (ես օգտագործում եմ Sharp IR հեռավորության սենսորներ, որոնք կարելի է ձեռք բերել բազմաթիվ խանութներից, օրինակ ՝ սա Pololu- ից և սա Sparkfun- ից):

2 IR սենսորներ (ես այստեղ նորից մի քանիսը ստացա Sparkfun- ից):

1 միկրոկառավարիչ տախտակ (ես օգտագործում եմ ATX2 միայն այն պատճառով, որ այն պահանջվում է: Սովորական Arduino Uno- ն իրականում ավելի լավ կլիներ օգտագործման հեշտության համար):

1 3S լիթիումի պոլիմերային մարտկոց (LiPo. 3S LiPos- ը 12 վոլտ է: 800 -ից մինչև 1400 մահ հզորություն կաշխատի):

1 Շարժիչի վարորդ (Կրկին, դա կախված է նրանից, թե որքան էներգիա կարող է գրավել ձեր շարժիչը: Սա ուղղակիորեն անցնում է Arduino Uno- ի գագաթին և կարող է ապահովել մինչև 5 Ա հոսանք):

Հաղորդալարեր, մալուխներ և միակցիչներ (Սենսորները տախտակին միացնելու և նոութբուքի հետ միացնելու համար):

M3 պտուտակներ և ընկույզներ

Էպոքսիդ

Ստվարաթուղթ

Նոթբուք (տախտակը ծրագրավորելու համար)

Գործիքներ, ինչպիսիք են մկրատը, մետաղալարերը և զոդման երկաթը:

Քայլ 2: Շասսիի հավաքում

Շասսիի նախագծման համար ես օգտագործել եմ Fusion 360- ը ՝ ամպի մեջ աշխատող 3D CAD/CAM ծրագրակազմը: Autodesk- ն այստեղ տալիս է գեղեցիկ ձեռնարկներ: Ես սովորեցի հիմնականում տեսանյութերը դիտելուց, այնուհետև ինքս փորձելուց: Ես չեմ փորձի ձեզ սովորեցնել, թե ինչպես օգտագործել Fusion 360; Ես թույլ կտամ մասնագետներին անել իրենց գործը:

Դիզայնն ինքնին բաղկացած է մեկ հիմնական հիմքից, մեկ սայրից, մեկ վերին ծածկից, երկու շարժիչային փակագծերից և երկու (կամ չորս) եռաչափ տպիչներից պատրաստված փակագծերից: Հիմնական հիմքը 2.2 մմ ալյումին է, շարժիչի փակագծերը ՝ 5 մմ ալյումին, սայրը ՝ 0.5 մմ ալյումին, իսկ վերևի ծածկը կարող է լինել 0.5 մմ ալյումին կամ սովորական ստվարաթուղթ: Ես ստվարաթուղթ էի օգտագործում, քանի որ ալյումինը կշռում էր մի քանի գրամ ավելի, և ես 1 կգ -ի սահմանը գերազանցում էի 10 գրամով: Մյուս կողմից, 3D տպված փակագծերը տպված են ABS- ով `50% լցված:

Ալյումինի պատրաստման նախագծերը արտահանվում էին.dxf ֆայլերի մեջ և ուղարկվում էին Լազերային կտրող տեղական ընկերությանը ՝ այստեղ ՝ Ֆիլիպիններում: Մինչդեռ 3D տպված մասերը արտահանվում էին STL և կրկին ուղարկվում տեղական 3D տպագրության ընկերություն:

Հրաժարում. Ես նորից օգտագործեցի իմ հին սումոբոտը, որն այլևս չի աշխատում, բայց օգտագործում է այս դիզայնը, ուստի որոշ մասեր արդեն հավաքված են լուսանկարներում: Այնուամենայնիվ, ես ձեզ կներկայացնեմ բոլոր կտորները միասին հավաքելու գործընթացով:

Մասերը կտրվելուց հետո կարող եք կամ սկսել վերևի կափարիչով, ամրակապով և սայրով, կամ շարժիչի փակագծով:

Դիզայնի վերին ծածկը պատրաստված է ալյումինից, բայց քաշի սահմանափակումների պատճառով ես օգտագործել եմ ստվարաթուղթ: Ես կտրեցի ստվարաթուղթը նույն բնութագրերով, ինչպես դիզայնում:

Եռաչափ տպագրված ամրակն ամրացվում է առջևում ՝ օգտագործելով պտուտակներ և օգտագործվում է բառացիորեն սայրը ամրացնելու համար: Սայրը կպչված է հիմքին ՝ օգտագործելով էպոքսիդ: Շեղբի պտուտակով անցքեր և հիմնական հիմքը օգտագործվում է դիրքը ուղղորդելու և համոզվելու համար, որ այն ճշգրիտ միացված է: Հիմնական հիմքի վրա կան շրջանաձև անցքեր, որոնք կարող եք լցնել էպոքսիդով ՝ սայրը հիմնական հիմքին կպցնելու համար: Փոսերի մեծ մակերեսը թույլ է տալիս էպոքսիդին ավելի լավ բռնել սայրը և թույլ չտալ, որ այն պոկվի հիմքից: IR սենսորը կարող է կպչել սայրի ներքևի մասում ՝ օգտագործելով էպոքսիդ, ինչպես լուսանկարներում: Համոզվեք, որ սենսորի ստորին հատվածը հատակին ուղղահայաց է:

Շարժիչը հիմքի վրա ամրացնելու համար նախ պտուտակեք շարժիչը շարժիչի բրա մեջ: Այնուամենայնիվ, նախ պետք է լարեր կպցնել շարժիչին, քանի որ լարերը գտնվում են շարժիչի հետևի մասում, և դժվար կլինի դրանց հասնել, երբ դրանք ամրացվեն հիմքին: Շարժիչը շարվում է շարժիչի բրա հետ և պահվում է պտուտակներով: Այսինքն, եթե դուք ստացել եք շարժիչը, որը ես ներառեցի մասերի ցուցակում: Եթե ոչ, կարող եք փոփոխել դիզայնը `ձեր շարժիչին համապատասխան: Այս պահին կարող եք նաև անիվի եզրը ամրացնել շարժիչին: Շարժիչի ամրակն այնուհետև պտուտակվում է հիմնական հիմքի հետևի անցքերի վրա:

Եթե դուք օգտագործում եք շարժիչ, որը չի կարող Arduino- ի գագաթը բարձրանալ, կամ որևէ պատճառով, որով վարորդը պետք է ունենա իր սեփական տարածքը, շարժիչների և սայրի միջև կա ազատ տարածք: Այս տարածքը հատկացված է lipo մարտկոցին և շարժիչի վարորդին, լրացուցիչ տարածքի կարիք ունենալու դեպքում: Քանի որ մենք արդեն աշխատում ենք ռոբոտի ներքևի մասի վրա, և դժվար կլինի դրան հասնել ավելի ուշ, երբ վերին ծածկը կցվի, կարող եք վարորդի վարորդը դնել սայրի և շարժիչների միջև, ինչպես լուսանկարներում: Երկկողմանի ժապավենը կարող է օգնել այն ամրացնել հիմքին:

Քայլ 3: Էլեկտրոնիկա

Հաջորդը էլեկտրոնիկան է, ինչպիսիք են տվիչները, շարժիչի վարորդը և տախտակը:

Եթե կրկին օգտագործում եք շարժիչ վարորդ, որը չի անցնում Arduino- ի գագաթին, սկսեք ամրացնել լարերը, որոնք անհրաժեշտ են այն միկրոկառավարիչի հետ միացնելու համար: Իմ շարժիչ վարորդի համար ինձ անհրաժեշտ է միայն ազդանշան (կապույտ) և գրունտ (սև) մետաղալար: Դա կախված է հենց վարորդից: Այն, ինչ անհրաժեշտ է բոլոր վարորդներին, լարերն են `մարտկոցին կամ էներգիայի աղբյուրին միանալու համար: Իմ XT-60- ին ամրացված լարերը (նույն խրոցը շատ լիպո մարտկոցների վրա) չափազանց հաստ էին, ուստի ես ստիպված էի այն կտրել ներքև ՝ միակցիչի նեղ բլոկներին տեղավորելու համար:

Իմ միկրոկառավարիչը նույնպես կիսում է էներգիայի նույն աղբյուրը, ինչ շարժիչի վարորդները, այնպես որ ես ստիպված էի լարերը ուղղակիորեն զոդել շարժիչների վարորդների վրա `XT-60 միակցիչի հաղորդալարերին:

IR հեռավորության սենսորների վրա կարող է անհրաժեշտ լինել, որ դրանց վրա զետեղվեն վերնագրերի կապում ՝ կախված նրանից, թե ինչ սենսոր եք ստանում: Սովորաբար դրանք մի քանիսը ներառում են փաթեթում, եթե դրանք գնում եք, ուստի պարզապես կպցրեք դրանք ըստ անհրաժեշտության:

Հնարավոր է նաև ձեզ անհրաժեշտ լինի լարերը միացնել միկրոկոնտրոլերը սենսորներին միացնելու համար, ինչպես և ես: Սենսորը ունի իր սեփական միակցիչը. ոմանք օգտագործում են JST, իսկ ոմանք օգտագործում են servo վերնագրեր: Սովորական Arduino- ով դուք կարող եք jumper մալուխներ կպցնել Arduino- ին, այնուհետև մալուխի մյուս ծայրը կպցնել սենսորից դուրս եկող մալուխին: Գործընթացը նույն կերպ է գործում այլ միկրոկոնտրոլերների հետ: Միկրոկոնտրոլերից եկող լարերը կպչում են սենսորից եկող լարերին:

Քայլ 4: Բոլոր մասերը միասին դնելը

Սենսորները և միկրոկառավարիչը անցնում են վերին ափսեի վրա: Ես IR հեռավորության սենսորները տեղադրեցի ստվարաթղթի վրա, որպեսզի այն բարձրացնեմ միկրոկոնտրոլերից, քանի որ սենսորի հետևի լարերը բախվում են միկրոկոնտրոլերի հետ: Ուշադրություն դարձրեք, թե ինչպես են լուսանկարում ընդամենը երեք տվիչ: Միայն վերջին պահին որոշեցի ռոբոտի հետևի մասում ավելացնել չորրորդ հեռավորության սենսորը: Unfortunatelyավոք, այլևս տարածք չկար, այնպես որ ես ստիպված էի այն տեղադրել հենց հիմնական բազայի վրա ՝ շարժիչների հետևում:

Դրանից հետո միկրոկառավարիչը կցվում է վերին ափսեին: Ոչ մի դժվար բան; Ես պարզապես մի քանի անցք բացեցի ստվարաթղթի վրա և ամբողջ տախտակը պտուտակեցի վերին ափսեի վրա: Եթե դուք օգտագործում եք ալյումին, ձեռքի փորվածք պարտադիր կլինի:

Այն բանից հետո, երբ ամեն ինչ ամրացված է վերին ափսեի վրա, երկկողմանի ժապավենով կպցրեք այն շարժիչների վերին հատվածին:

Այս պահին կարող եք սկսել միացնել բոլոր էլեկտրոնիկան միասին, օրինակ ՝ տվիչները և շարժիչի վարորդը միկրոկոնտրոլերին միացնելը: Եթե դուք օգտագործում եք շարժիչ վարորդը, որը պարզապես կպչում է Arduino- ի գագաթին, ապա ձեզ համար խնդիր չկա: Եթե ոչ, ապա դուք ստիպված կլինեք այն միացնել ըստ վարորդի բնութագրերի տախտակին, ինչպես ես արեցի:

Երբ ամեն ինչ լարված լինի, տեղադրեք լիպոսը շարժիչների և սայրի միջև ընկած հատվածում, այնուհետև միացրեք ձեր միկրոկոնտրոլերը և վարորդները, որպեսզի այն առաջին անգամ լուսավորվի:

Քայլ 5: mingրագրավորում

Երբ ամեն ինչ հավաքվի, կա մեկ վերջին բան. Ծրագրավորել ձեր ռոբոտին:

Ձեր ռոբոտի ծրագրավորումը կախված է նրանից, թե ինչ ռազմավարություն եք ցանկանում: Ես այստեղ ենթադրում եմ, որ դուք իրավասու եք ծրագրավորման մեջ, քանի որ իմ շարժիչային վարորդը օգտագործում է սերիական (UART) հաղորդակցություն, և այդպիսով իմ ծրագիրը չի աշխատի այլ շարժիչ վարորդների համար: Ի վերջո, ծրագրավորման մեջ չկա մեկ չափս:

Ձեզ օգնելու համար ահա իմ ծրագրի հիմնական հոսքագիծը:

եթե առջևում ինչ -որ մեկը շատ մոտ է, գնա ամբողջ հզորությամբ, եթե ձախ կամ աջ սենսորը հայտնաբերում է սպիտակ գիծ, հետ գնա, ապա շրջվի, եթե ձախ կամ աջ հեռավորության սենսորը ինչ -որ բան հայտնաբերի, շրջվի այդ ուղղությամբ, եթե հետևի սենսորը ինչ -որ բան հայտնաբերի, շրջվի այդ ուղղությամբ, եթե ինչ -որ մեկը շատ առաջ, գնա առաջ, շարունակիր առաջ շարժվել

Ահա ամբողջ ծրագիրը, եթե ձեզ հետաքրքրում է.

#ներառում

// A5 - ձախ գույնի տվիչ // A4 - աջ գույնի տվիչ // A6 - հետևի հեռավորության ցուցիչ // A2 - ձախ հեռավորության սենսոր // A3 - աջ հեռավորության սենսոր // A1 - առջևի հեռավորության տվիչ // շարժիչ 1 - աջ // շարժիչ 2 - ձախ դատարկության կարգավորում () {uart1_set_baud (9600); Serial1.write (64); Serial1.write (192); ԼԱՎ(); ազդանշան (2); setTextColor (GLCD_BLUE); glcd (1, 0, «Նախնականացված»); ուշացում (4900); }

դատարկ շրջան () {

int frontDistanceValue = analogRead (A1); int leftDistanceValue = analogRead (A2); int rightDistanceValue = analogRead (A3); int rearDistanceValue = analogRead (A6); int leftColorValue = digitalRead (A5); int rightColorValue = digitalRead (A4); եթե (frontDistanceValue> 250) {// ինչ -որ մեկը հենց առջևում, առավելագույն հզորությունը Serial1.write (127); Serial1.write (128); } else if (leftColorValue == 0) {// հպված եզրին // հակառակ Serial1.write (1); Serial1.write (255); ուշացում (400); Serial1.write (1); Serial1.write (128); ուշացում (300); } else if (rightColorValue == 0) {// հպված եզրին // հակառակ Serial1.write (1); Serial1.write (255); ուշացում (400); Serial1.write (127); Serial1.write (255); ուշացում (300); } else if (frontDistanceValue> 230) {// kinda far front Serial1.write (127); Serial1.write (128); } else if (leftDistanceValue> 250) {// թեքել ձախ Serial1.write (127); Serial1.write (255); ուշացում (450); } else if (rightDistanceValue> 250) {// թեքել աջ Serial1.write (1); Serial1.write (128); ուշացում (450); } else if (rearDistanceValue> 150) {// հետևի մոտ Serial1.write (1); Serial1.write (128); ուշացում (1050); } else if (frontDistanceValue> 180) {// առջևից հեռու Serial1.write (127); Serial1.write (128); } else {Serial1.write (100); Serial1.write (155); }}

Քայլ 6: Լուսանկարներ

Ներկայացված են պատրաստի սումոբոտի մի քանի լուսանկարներ:

Հուսով եմ, որ դուք ինչ -որ բան սովորեցիք այս ուսանելիից: Եթե ձեզ դուր է գալիս այս ուղեցույցը, խնդրում եմ քվեարկեք ինձ համար Make it Move մրցույթում: Եթե ոչ, ես ուրախ կլինեմ ուղղել այն ամենը, ինչը կարող է ավելի լավ դարձնել այս ուղեցույցը:

Ուրախ ուսուցում: